近年來，隨著電力電子技術、計算機技術及自動控製技術的顯著進步

，生產工藝的改進及功率半導體器件價格的降低
，變頻調速在工業上的應用愈加廣泛，在節能、省力化、自動化及提高生產率、產chan品pin質zhi量liang等deng方fang麵mian都dou取qu得de了le顯xian著zhu效xiao果guo。並bing且qie變bian頻pin器qi的de調tiao速su性xing能neng優you異yi，起qi動dong轉zhuan矩ju足zu夠gou大da

，能neng實shi現xian無wu級ji調tiao速su

，且qie變bian頻pin器qi基ji本ben屬shu於yu免mian維wei護hu，所suo以yi近jin幾ji年nian來lai其qi在zai行xing車che上shang的de應ying用yong也ye越yue來lai越yue廣guang。為wei了le滿man足zu快kuai節jie奏zou的de生sheng產chan及ji鋼gang卷juan在zai吊diao裝zhuang過guo程cheng中zhong的de質zhi量liang，對dui大da部bu分fen行xing車che進jin行xing了le變bian頻pin更geng新xin。我wo們men知zhi道dao
，行xing車che各ge機ji構gou都dou屬shu於yu恒heng轉zhuan矩ju負fu載zai
，且qie起qi升sheng機ji構gou為wei位wei能neng性xing負fu載zai，所suo以yi對dui起qi升sheng機ji構gou的de控kong製zhi性xing能neng
、精度要求及調試相對平移機構就要複雜一些。對此，本文主要以起升機構的變頻調試為入點
，講述行車在變頻調試中的步驟及方法。

2 控製係統概述
變頻控製係統均采用主令控製器+plc+變頻器的控製方式，起升機構采用帶pg速度反饋的矢量控製方式，大車采用v/f控製方式（大車兩台電動機）

，小車采用無pg矢量控製方式。變頻器選用的是日本yaskawa g7 變頻器，大、小車機構變頻器選用的是通用型變頻器，起升機構則選用的是該係列起重專用變頻器，以提高起升機構的控製性能、精度及安全可靠性。本文著重講述的是起升機構變頻器的現場調試。其電氣原理圖如圖1所示。

3 現場調試
按照係統設計的方案，檢查變頻器的輸入輸出端及多功能（數字
、模擬）端子的接線、pg速度控製卡的接線、電機的接線、plc的輸入輸出端子的接線、外(wai)圍(wei)電(dian)器(qi)元(yuan)件(jian)的(de)接(jie)線(xian)等(deng)是(shi)否(fou)緊(jin)固(gu)

，並(bing)進(jin)行(xing)接(jie)線(xian)校(xiao)核(he)
，確(que)認(ren)沒(mei)有(you)錯(cuo)誤(wu)後(hou)合(he)上(shang)電(dian)源(yuan)總(zong)斷(duan)路(lu)器(qi)，用(yong)萬(wan)用(yong)表(biao)測(ce)量(liang)三(san)相(xiang)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)是(shi)否(fou)平(ping)衡(heng)，確(que)認(ren)無(wu)誤(wu)後(hou)合(he)上(shang)機(ji)構(gou)斷(duan)路(lu)器(qi)

，再(zai)按(an)下(xia)啟(qi)動(dong)按(an)鈕(niu)，機(ji)構(gou)接(jie)觸(chu)器(qi)吸(xi)合(he)
，變(bian)頻(pin)器(qi)得(de)電(dian)。

3.1變頻器初次上電檢查
檢查變頻器數字操作麵板，其“seq”、“ref”
、“alarm”指示燈點亮。
（1）“seq”指示燈點亮：控製回路端子輸入運行指令有效。本係統設計方案的運行指令
、多段速指令均是從控製回路端子輸入
，故“seq”指示燈點亮。
（2）“ref”指示燈點亮：控製回路端子a1
、a2輸入頻率指令有效。本係統設計方案的頻率指令采用變頻器內部的頻率指令
，沒有采用端子a1（主速）、a2（輔速1）輸入頻率指令及模擬量輸入端子a3（輔速2）
，故修改參數b1-01=0（即頻率指令來自操作器），修改後“ref”指示燈熄滅。
（3）“alarm”指示燈點亮：某個參數設置有誤。查看數字操作麵板的錯誤提示，對照說明書的故障解決對策進行相應的參數修改，修改後“alarm”指示燈熄滅。
依據係統設計的方案
，“seq”指示燈點亮
、“ref”指示燈熄滅、“alarm”指示燈熄滅為變頻器上電後的正常狀態。

3.2 基本參數設定
依據係統設計方案，起升機構采用帶pg矢量控製方式，編碼器選用增量式磁旋轉編碼器，脈衝數為600p/r，通過速度控製卡pg-b2與變頻器相連接

，如圖1所示。主要設定的基本參數如表1所示，其他參數應用出廠設定值。

學習參數設定及實施自學習矢量控製是異步電動機一種理想的控製方式
，它具有很多優點，如可以從零轉速進行速度控製，調速範圍寬
；可以對轉矩進行精確控製；係統響應速度快；加(jia)減(jian)速(su)特(te)性(xing)好(hao)等(deng)。但(dan)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)進(jin)行(xing)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)是(shi)以(yi)電(dian)動(dong)機(ji)內(nei)部(bu)參(can)數(shu)已(yi)知(zhi)為(wei)前(qian)提(ti)的(de)，除(chu)了(le)必(bi)須(xu)準(zhun)確(que)地(di)檢(jian)測(ce)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su)外(wai)，還(hai)必(bi)須(xu)準(zhun)確(que)掌(zhang)握(wo)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)內(nei)部(bu)參(can)數(shu)m和r2，並bing將jiang這zhe些xie參can數shu輸shu入ru變bian頻pin器qi的de控kong製zhi算suan法fa。若ruo所suo掌zhang握wo的de參can數shu值zhi有you誤wu差cha，則ze電dian動dong機ji的de控kong製zhi性xing能neng將jiang直zhi接jie受shou到dao影ying響xiang，為wei了le保bao證zheng進jin行xing矢shi量liang控kong製zhi時shi變bian頻pin器qi控kong製zhi算suan法fa中zhong所suo用yong到dao的de參can數shu與yu實shi際ji參can數shu一yi致zhi，故gu有you必bi要yao進jin行xing電dian動dong機ji自zi學xue習xi（auto-tune）。

yaskawa g7 變頻器有三種自學習模式：旋轉型自學習模式
、停止型自學習模式、隻zhi對dui線xian間jian電dian阻zu的de停ting止zhi型xing自zi學xue習xi模mo式shi。在zai矢shi量liang控kong製zhi模mo式shi裏li可ke以yi選xuan擇ze旋xuan轉zhuan型xing自zi學xue習xi模mo式shi也ye可ke以yi選xuan擇ze停ting止zhi型xing自zi學xue習xi模mo式shi，隻zhi是shi旋xuan轉zhuan型xing自zi學xue習xi模mo式shi必bi須xu在zai脫tuo離li負fu載zai的de情qing況kuang下xia才cai能neng進jin行xing，對dui現xian場chang環huan境jing不bu允yun許xu的de情qing況kuang下xia，選xuan擇ze停ting止zhi型xing自zi學xue習xi模mo式shi也ye可ke以yi達da到dao和he旋xuan轉zhuan型xing自zi學xue習xi模mo式shi同tong等deng的de控kong製zhi性xing能neng，兩liang者zhe隻zhi是shi自zi動dong測ce定ding電dian動dong機ji的de參can數shu數shu據ju的de量liang不bu同tong
，但dan電dian動dong機ji所suo必bi需xu的de數shu據ju都dou是shi自zi動dong測ce定ding的de。自zi學xue習xi設she定ding參can數shu如ru表biao2所示。
 
在設定如上表所示的參數後，操作器顯示”tunning ready ”，然後按下run鍵
，變頻器開始自學習
，即變頻器讓電動機在通電狀態下停止約1min
，自動測定電動機所必要的部分數據，而其餘的必要參數會在驅動模式中最初運行時自動設定。自學習完成後，操作器會顯示successful，表明自學習成功；若在自學習進程中出現故障，可以對照說明書的自學習故障對策一表進行排除，此不再詳述。自學習測定的電動機參數可以在參數e2中查看。

3.4 機構各功能調試
經過以上三個步驟，就已具備變頻器驅動電動機帶負載的條件。但要實現係統設計的所有功能，還必須逐一調試機構各項功能。
係統主要實現的功能：

(1) 多檔速和點動
g7變頻器共可實現17段速
，可見yaskawa變頻器的段速設定之廣。係統設計有四檔速與點動，其動作頻率是由操作器設定的。四檔速是由變頻器的多功能輸入s6、s7端子組合實現的（如圖1 變頻器的多功能輸入端子功能設定）；點動是由變頻器的多功能輸入s8端子實現的。參數設定見表1，端子組合如表3所示。

(2) 外部故障
若變頻器周邊元器件出現故障及異常時，讓故障節點輸出動作，使變頻器停止運行。主要外部故障有：製動單元、製動電阻過熱接點；抱閘控製開關接點。

(3) 故障複位
此功能用於變頻器出現故障時，可在操作室進行故障複位操作，由變頻器的多功能輸入s4端子實現

(4) 安全行程限位
安an全quan行xing程cheng限xian位wei用yong於yu機ji構gou在zai達da到dao規gui定ding的de行xing程cheng時shi切qie斷duan變bian頻pin器qi的de運yun行xing指zhi令ling，但dan不bu切qie斷duan變bian頻pin器qi的de電dian源yuan，以yi防fang止zhi變bian頻pin器qi頻pin繁fan通tong斷duan
，縮suo短duan變bian頻pin器qi的de使shi用yong壽shou命ming。此ci功gong能neng是shi通tong過guoplc編程實現的，即將其觸點串連在變頻器的運行指令回路中。

(5) 超速保護
設置超速開關(硬件保護)用(yong)於(yu)當(dang)機(ji)構(gou)運(yun)行(xing)的(de)速(su)度(du)超(chao)過(guo)設(she)定(ding)的(de)速(su)度(du)時(shi)，切(qie)斷(duan)變(bian)頻(pin)器(qi)電(dian)源(yuan)，即(ji)將(jiang)其(qi)觸(chu)點(dian)串(chuan)接(jie)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)前(qian)級(ji)接(jie)觸(chu)器(qi)線(xian)圈(quan)的(de)回(hui)路(lu)中(zhong)。超(chao)速(su)故(gu)障(zhang)屬(shu)於(yu)較(jiao)重(zhong)的(de)故(gu)障(zhang)，所(suo)以(yi)須(xu)切(qie)斷(duan)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)電(dian)源(yuan)，必(bi)須(xu)待(dai)查(zha)明(ming)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)後(hou)才(cai)能(neng)再(zai)次(ci)運(yun)行(xing)變(bian)頻(pin)器(qi)，以(yi)防(fang)出(chu)現(xian)安(an)全(quan)事(shi)故(gu)。同(tong)時(shi)在(zai)帶(dai)pg矢量控製中還可以通過參數f1-08（過速度檢出值）
、f1-09（過速度檢出時間）的設置，變頻器可以實現過速保護(軟件保護)，即當變頻器在過速度檢出時間內檢測到機構運行速度超過設定值時，立即報os（過速度）故障，變頻器自由滑行停止。

(6) 零位保護
當操作手柄置於零位時，禁止變頻器運行，主要是防止誤操作。零位保護功能是通過plc編程實現的。
限於篇幅，其他輔助功能此不在贅述。

3.5 參數優化
變頻器的功能參數有很多，也很複雜
，yaskawa g7的功能參數達300個(ge)之(zhi)多(duo)，如(ru)此(ci)多(duo)的(de)參(can)數(shu)不(bu)可(ke)能(neng)也(ye)不(bu)必(bi)逐(zhu)個(ge)需(xu)要(yao)重(zhong)新(xin)設(she)置(zhi)，很(hen)大(da)一(yi)部(bu)分(fen)參(can)數(shu)應(ying)用(yong)出(chu)廠(chang)設(she)定(ding)值(zhi)就(jiu)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)現(xian)場(chang)的(de)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)。但(dan)是(shi)要(yao)發(fa)揮(hui)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)最(zui)佳(jia)性(xing)能(neng)
，就(jiu)必(bi)須(xu)對(dui)必(bi)要(yao)的(de)部(bu)分(fen)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)。對(dui)行(xing)車(che)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)來(lai)說(shuo)：

(1) 機械抱閘動作與變頻電氣製動之間的時序配合無疑是係統設計中的重點yaskawa g7起重專用變頻器，其內部置有起重專用控製軟件，設有抱閘時序功能參數。此功能動作說明：變頻器得到運行信號後，根據內部頻率指令、電機電流

、力矩指令大小輸出“抱閘鬆開指令”（如圖1的m1-m2多功能輸出端子）
，且變頻器必須在得到一個“抱閘鬆開確認”（如圖1的s5端子）的反饋信號後，輸出頻率才能達到預定的頻率。
 
(2) 加、減速時間
加、減速時間設定必須遵循一個基本原則：加速時間的設定不應使過電流失速防止回路因過電流而動作；減速時間的設定不應使再生過電壓失速防止回路因過電壓而動作。加、減jian速su時shi間jian的de設she定ding若ruo用yong公gong式shi法fa計ji算suan，則ze比bi較jiao繁fan瑣suo。通tong常chang實shi際ji應ying用yong中zhong
，在zai遵zun循xun以yi上shang原yuan則ze的de情qing況kuang下xia，根gen據ju工gong藝yi要yao求qiu及ji負fu載zai的de慣guan性xing
，用yong經jing驗yan法fa設she定ding。其qi設she定ding的de參can數shu為wei：c1-01（加速時間1）=5s；c1-02（減速時間1）=2s。

(3) 保護功能
變頻器的保護功能很強，有對電動機、外部機械的保護功能，也有對變頻器自身的保護功能。其相關的參數設置如表5所示。
 
3 調試中出現的主要故障及其解決對策
(1) 變頻器在上升運行時報“se2”故障
變頻器下降運行正常，但在上升運行時
，抱閘接觸器不吸合，抱閘打不開。抱閘接觸器的動作主要由變頻器的抱閘鬆開指令控製
，在plcchengxujiankongzhongfaxiandangshangshengyunxingshibaozhasongkaizhilingmeiyouchengweibihexinhao，xianranshizaibianpinqidedaoyunxingzhilinghou，meiyoujiancedaozugoudezhengzhuanshifangdianliuheliju，gumeiyoufachubihexinhao。zaijianzhabaozhashixuxiangguancanshudeshedingmeiyoucuowuhou，xiangdaojixiebaozhadetiaozhengsongdongyekenengchuxianciguzhangxianxiang
，guobuqiran
，jiangbaozhashidangdetiaojinhou，guzhangxiaochu。

(2) 不能實現第二、三段速
變頻器第一、四檔速運行正常
，但第二、sanduansushuchujiushidabudaoyushedepinlv，yuanyiweishiduoduansuzhilingdezuhechuxianlecuowu，danzaizhakanleshuomingshudeduoduansuzhilingshixutuhou，quedingzuhemeiyoucuowu，houzaixizhayue，ruoshiyongd1-02、d1-03設定的頻率作為第二
、三段速時，必須將參數h3-05、h3-09設為1f（h3-05：選擇多功能模擬量輸入端子a3功能
；h3-09：選擇頻率指令（電流）端子a2功能；1f：不使用模擬量輸入），修xiu改gai參can數shu後hou，運yun行xing正zheng常chang。即ji若ruo係xi統tong設she計ji中zhong不bu使shi用yong多duo功gong能neng模mo擬ni量liang端duan子zi作zuo為wei給gei定ding頻pin率lv指zhi令ling時shi
，必bi須xu將jiang多duo功gong能neng模mo擬ni量liang端duan子zi屏ping蔽bi，以yi免mian產chan生sheng幹gan擾rao。

4 結束語
隨著變頻調速技術的發展，近幾年來其在行車上的應用也越來越廣。本文通過yaskawa g7 起重專用變頻器在行車起升機構上應用的調試，介紹了yaskawa g7 起重專用控製軟件的一些主要功能及行車變頻調試的基本方法、步驟。